JST의 기본 목적 연구의 일환으로 도쿄 대학교 (University of Tokyo University of Fumitaka)의 공학 대학원의 Tokura Yoshinori 교수 및 JST의 "Tokura Multiferroix Project"의 연구원 Kagawa Fumitaka는 두 가지 유형의 자성적 아톰 (또는 분자)을 가진 결정 구조를 가진 물질이 발견 된 새로운 원리를 발견했습니다 그것은 원자 (또는 분자) 사이에 작용합니다
연구의 대상이었던 테트라 시아 풀 베일 렌 브로 마닐 (TTF-BA)은 유기 전하 전달 복합체 중 하나이며, 두 개의 로투스 바카라 분자가 1 차원으로 적층되는 결정 구조를 갖는다 (도 1 및 2)
이 프로젝트는이 물질의 결정 구조가 저온에서 열광성을 나타내고, 지금까지 어려운 TTF-BA의 큰 샘플을 만드는 작업을 수행했으며 실험적으로 시연하기 위해 성공적이었습니다 그런 다음 우리가 만든 큰 표본을 사용한 연구에서 우리는이 물질이 섭씨 -220도 미만에서 로투스 바카라 상호 작용에 의해 실제로 강유전성 물질이된다는 것을 발견했습니다 이 강유전성은 600,000 개의 가우스의 매우 강한 로투스 바카라장으로 유지되며, 그 기원에도 불구하고 로투스 바카라장에 대해 매우 강한 강유전성을 나타내는 것으로 밝혀졌습니다
이러한 강유전 전기가 유기물에 존재한다는 것이 처음으로 입증되었으며, 자성 기원을 가진 강유전 전기의 개발을위한 새로운 설계 지침을 제공하며, 유기물의 "부드러운"특성을 활용하는 응용 프로그램이 개발 될 것으로 예상됩니다
이 연구는 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 (바카라 커뮤니티)의 수석 연구원 인 Horiuchi Sachio와 도쿄 대학의 물리적 특성 연구소의 부교수와 협력하여 수행되었습니다
이 연구 결과는 2010 년 1 월 10 일 (영국 시간)에 출판 된 British Scientific Journal "자연 물리학"온라인 Breaking News 버전에서 릴리스됩니다
이 결과는 다음 프로젝트 및 연구 프로젝트를 통해 얻었습니다 전략적 창의적 연구 촉진 프로젝트 Erato 유형 연구 연구 프로젝트 : "Tokura Multiferroix Project" 연구장 : Tokura Yoshinori (도쿄 대학교 공학 대학원) 연구 기간 : 2006-2001 이 프로젝트에서 JST는 자화와 전기 분극 사이의 강한 상관 관계를 갖는 다중 페로 릭 재료의 생성과 함께 새로운 재료를 개발하고, 물리적 특성을 설명하고, 재료에 대한 새로운 디자인 지침을 찾고, 제조 방법의 발전과 함께 새로운 재료를 개발하는 이론을 구축하고 있습니다 |
외부 전기장에 의해 뒤집힌 양성 및 부정적인Electrode특히 강유 전기라고합니다 최초의 강유 전기는 1921 년에 발견되었으며, 그들의 고유 한 특성은 오늘날 IC 카드와 같은 비 휘발성 기억과 압력이 적용될 때 전압을 생성하는 Piezo 요소에 적용되어 현대 과학 및 기술에 없어서는 안됩니다 기존의 강유전체는 로투스 바카라 특성을 나타내지 않는 것이 일반적 이었지만 2003 년에는 Tokura 교수와 다른 사람들이 "Multiferroix"라는 재료 그룹을 발견했는데, 이는 동시에 로투스 바카라 및 강유 전기 특성을 보유하고 있습니다 Multiferroix는 외부 전기장뿐만 아니라 외부 로투스 바카라장에 의해서도 전기 분극 방향을 제어 할 수있게하며, 강유 전기의 재료 과학은 이제 빠르게 확장되고 있습니다
또한, "Tokura Multiferroix 프로젝트"는 그러한 새로운 강유 전기가 새로운 원칙을 기반으로한다는 것을 확립했습니다 1021스핀 (스핀)의 방향이 스핀 사이의 상호 작용을 통해 독특한 로투스 바카라 순서를 나타낼 때 강유전성이 발생하는 것으로 밝혀졌다
이러한 로투스 바카라 기원을 가진 강유전체는 이러한 최신 아이디어를 바탕으로 전 세계적으로 서로 발견되었습니다 그러나, 로투스 바카라 기원을 가진 강유전체의 재료 과학을 더욱 발전시키기 위해, 강유전성 특성의 개발에는 독특한 패턴 (로투스 바카라 순서)이 필요하므로 이러한 로투스 바카라 차수를 가진 재료를 설계하는 방법이 중요한 문제 중 하나가되었습니다
TTF-BA라는 유기 결정은 양으로 하전 된 TTF 분자 및 전기 인력에 의해 연결되는 음으로 하전 된 BA 분자에 의해 결정화된다 (도 1) 전하 분자는 동시에 로투스 바카라의 공급원 인 스핀을 갖기 때문에, TTF-BA는 두 가지 유형의 로투스 바카라 분자가 1 차원 적으로 쌓이는 결정 구조를 갖는다 실온에서 스핀은 분리 방향으로 흔들리고 있지만 온도가 냉각됨에 따라 스핀 사이의 상호 작용은 한 쌍의 TTF 분자 및 BA 분자에서 왜곡되어 전하 바이어스를 유발하여 전기 분극을 초래합니다 (그림 2) 이 이론적 예측은 스핀이있는 원자 (또는 분자)가 1 차원 순서로 배열되는 물리학 법칙에 기초하여, 스핀은 일반적으로 양자 기계적 쌍을 형성하여 결정을 왜곡하게한다
이 연구에서 우리는 TTF-BA가 섭씨 -220도 미만의 스핀 관련 상호 작용을 통해 강유전성을 나타내는 것으로 나타 났으며, 그 기원은 이전의 다중 페로 픽스 재료에서 볼 수있는 로투스 바카라 순서가 아니라 1 차원으로 스택 된 두 개의 스핀 함유 분자의 매우 단순한 특성이라는 것을 발견했습니다 이 강유전성은 600,000 개의 가우스의 초 강성 로투스 바카라장까지 안정적인 것으로 밝혀졌으며, 자성의 기원을 갖는 강유전체에 대해 매우 강한 특성을 가지고 있다고 말할 수있다
이 연구에서 얻은 주요 결과는 다음과 같습니다
(1) TTF-BA의 대형 단결정의 성공적인 성장은 전기 분극의 전기장 의존성에 대한 자세한 조사를 허용하며, 실제로 저온에서 강유전체임을 발견했습니다 (그림 3) 또한, 로투스 바카라 감수성의 측정은 강유전 상태에서, 스핀이 양자 기계적 쌍을 형성 함을 보여 주었다 이러한 행동은이 프로젝트의 이론적 예측과 일치하며, 두 가지 유형의 스핀 베어링 분자가 1 차원 적으로 쌓기 때문에 발생하는 현상으로 이해 될 수 있습니다
(2) 전기 편광의 로투스 바카라장 의존성을 검사 한 후, 우리는 600,000 개의 가우스의 높은 로투스 바카라장으로 인해 전기 편광이 사라지고, 반면에 로투스 바카라장을 낮추면 전기 편광이 복원됩니다 (그림 4) 이 결과는 TTF-BA의 강유전체 기원이 로투스 바카라장이며 로투스 바카라장에 매우 안정적임을 보여준다
(3) 유기 EL을 사용하여 얇고 구부러진 디스플레이가 실현되었으므로 유기 재료는 부드러운 성질로 인해 단단한 무기 재료를 달성 할 수없는 기능을 가질 가능성이 있습니다 유기물에서 로투스 바카라 기원을 가진 강유전체의 발견은 유기 물질의 미래 연구 및 개발을위한 새로운 경로를 열 것으로 예상됩니다
앞으로이 연구에서 발견 된 새로운 원리를 바탕으로, 우리는 유기물의 로투스 바카라 기원을 가진 강유전 전기를 발견하는 동시에 압력을 통한 강유 전기성을 제어하기 위해 "부드러운"유기물의 특성을 활용하는 것을 목표로 할 것입니다 앞으로 우리는 옷과 팔에 착용 할 수있는 "소프트"컴퓨터를 개발할 것으로 예상합니다